常用晶體材料

1、A12O3晶體氧化鋁晶體(白寶石，藍寶石，A12O3)是一種很重要的光學(xué)晶體。它具有高硬度、高熔點、高強度、高透過率、耐高溫和抗腐蝕的特性，廣泛地用于航空航天儀器的紅外和紫外的窗口、激 光工作窗口、高爐測溫窗口以及太陽能電池保護罩和永不磨損手表鏡面等。在窗口應(yīng)用方面，它 具有如下優(yōu)良的特性：_(1)光透過范圍從 300nm到5.5 m(2)3-5科m波段紅外透過率大于 85%(3)具有高硬度，高透過率，抗撓曲強度和抗風(fēng)蝕、雨蝕的能力(4)優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性能(5)低散射率0.02在入=26至1131dm 880 c材料基本性能:熔點2050 oC密度33.91g/m莫氏硬度9楊氏模量53 Mpsi

2、透過波段300nm-5.5CaF2晶體氟化鈣晶體是一種很重要的光學(xué)晶體，它具有如下優(yōu)良的特性:密度3.18 g/cm 3熔點13571360 c晶格常數(shù)5.46 ?努普硬度178 100, 160 110kg/mm2介電常數(shù)6.76 , 105HZ晶體類型cubic, CaF2 type structure解離面(111)應(yīng)用紫外激光窗口材料折射率:波長，am0.190.210.250.330.410.882.653.905.006.207.008.22折射率1.511.491.471.451.441.431.421.411.401.381.361.34MgF2晶體氟化鎂晶體被應(yīng)用在環(huán)境要求很

3、苛刻的光學(xué)系統(tǒng)中，它的透過波段為0.11 m-8.5 iim輻照不會導(dǎo)致色心的產(chǎn)生，它有良好的機械性能，可以承受熱和機械震動，很大的外力才能使氟化鎂解 理。氟化鎂單晶由于有微弱的雙折射性能，通常的切向為光軸垂直于晶片表面。氟化鎂是一種應(yīng)用很廣泛的晶體，具有如下特性：(1)、在真空紫外到紅外(0.118.5 m)波段有很高的透過率.(2)、抗撞擊和熱波動以及輻照(3)、良好的化學(xué)穩(wěn)定性.(4)、可用于光學(xué)棱透鏡、鍥角片、窗口和相關(guān)光學(xué)系統(tǒng)中(5)、四方雙折射晶體性能，可用于光通訊 .(6)、UV窗口材料Ba F2密度4.89 g/cm 3, at 20 ° C熔點1354°

4、C摩爾質(zhì)量175.36晶格常數(shù)6.196 ?熱導(dǎo)率7.1 W/(m K), at 38° C比熱456 J/(kg K)熱膨脹系數(shù)16.5 19.2 X10 6 / K, 土 60 ° C努普硬度c，282kg/mm莫氏硬度3楊氏模量53.05GPa剪切模量25.4GPa體積彈性模量56.4GPa介電常數(shù)7.33,2 X 106HZ水中溶解度0.17 g / 100 g , 10C晶體類型立方晶系解離面(111)泊松比0.343帶隙9.1eV透過范圍0.18 12.0 科 min IR, UV and DUV折射率:波長，jim0.20.51.03.06.09.012.01

5、5.0n(Lambda)1.55731.47791.46861.46121.44411.41441.36961.3050LiF氟化鋰晶體是一種很重要的光學(xué)晶體，它具有如下優(yōu)良的特性：1、在真空紫外到紅外（0.12-6科m）的波段有很高的透過率，特別是在真空紫外有優(yōu)良的透過率。材料性能:密度一 一，.32.64g/cm熔點870 c摩爾質(zhì)量25.9394晶格常數(shù)4.0279 ?熱導(dǎo)率4.01 W/(m K)比熱1562 (J kg -1 K-1)熱膨脹系數(shù)28.1 - 34.8 (10-6/K)努普硬度.一 .2102 103kg/mm莫氏硬度3楊氏模量64.79GPa剪切模量55.14 GPa

6、體積彈性模量62.03 GPa斷裂強度10.8 MPa彈性系數(shù)C11 = 112 / C12 = 45.6 / C44 = 3.2 GPa晶體類型Fm3m ,cubic, NaCI type structure介電常數(shù)9.0 25 ° C, f = 100.109 Hz水中溶解度0.27 (g/100 cm 3) 18 ° C應(yīng)用VUV,DUVYVO晶體鈕酸鈕晶體是一種具有優(yōu)良的物理和光學(xué)特性的雙折射單晶。由于它具有較大的透過范圍、透光度高、大的雙折射、易于加工等特點，所以廣泛應(yīng)用于光學(xué)組件如光纖光隔離器、環(huán)形器、分 光器，還有其它的偏振光學(xué)器件等。主要特性:透過范圍0.4

7、 -5高透晶體對稱性四方晶系，點群D4h晶包參數(shù)a=b=7.12 ?; c=6.29 ?密度34.22 g/cm莫氏硬度5,類似玻璃潮解性不潮解熱膨脹系數(shù)：aa = 4.43 x 10-6/K; a c = 11.37 x 10-6/K熱導(dǎo)率/C: 5.23 W/m/K;1 C: 5.10 W/m/K晶類正單軸晶,no=na=nb, ne=nc折射率、雙折率(D n = ne- no)走離角 45o(r)no = 1.9929, ne = 2.2154, D n = 0.2225, r = 6.04o （0.63科 m）no = 1.9500, ne = 2.1554,D n = 0.2054

8、, r = 5.72o （1.30科 m）no = 1.9447, ne = 2.1486, D n = 0.2039, r = 5.69o （1.55科 m）鈕酸鈕是用提拉法生長的正向單軸晶體，具有較好的機械和物理特性，寬的透過范圍和大的雙折射率使它成為了理想的光偏振組件。在許多的應(yīng)用方面，它是方解石和金紅石的多種應(yīng)用優(yōu)良的人造的替代品，如光纖光學(xué)隔離器和循環(huán)器、分束器，格蘭起偏器以及其它起偏器等。與其它雙折射晶體相比較：與方解石相比，鈕酸鈕具有更好的溫度穩(wěn)定性及物理和機械特性。方解石易潮解和低硬度是使得很難得到高光學(xué)質(zhì)量晶體。與高硬度的金紅石(TiO 2)相比，鈕酸鈕更易于進行光學(xué)表面加工

9、，這也就相應(yīng)降低了加工成本，尤其對批量生產(chǎn)來說。與鋸酸鋰相比，它們具有相似的機械和物理性能，鈕酸鈕的雙折率確比鋸酸鋰大三倍，這使得設(shè)計更加緊湊。ZnS晶體和ZnSe晶體硫化鋅和硒化鋅(ZnS和ZnSe)晶體具有如下優(yōu)良的特性，是一種很重要的光學(xué)晶體， 特別是應(yīng)用于遠紅外波段。CVD ZnSe的透光范圍為0.5 ”- 22dmi用于高能 CO2激光。單晶的ZnSe具有更低的吸收，從而更適合 CO2光學(xué)系統(tǒng)。CVD ZnS的透光范圍為8”- 14 dm高透過，低吸收。多光譜級通過熱等靜壓（HIP）改進了中紅外、可見區(qū)的透過。波長，am0.4050.4360.4680.4800.5090.5460.

10、5880.6440.6680.706折射率2.5452.4892.4492.4372.4132.3882.3682.3472.3402.331波長，am0.7800.7950.8520.8941.0141.1291.5302.0583.0003.500折射率2.3172.3142.3062.3022.2922.2852.2722.2642.2582.255波長，am4.0004.5005.0008.0009.00010.0011.2512.0013.00折射率2.2522.2502.2472.2232.2132.2012.1832.1712.153光學(xué)石英晶體人造石英單晶是用水熱法在高壓釜中生

11、長的，具有左旋和右旋形態(tài)。石英晶體的應(yīng)力雙折射低 且折射率均勻性高，透光范圍為0.15- 4pm）由于其壓電特性、低熱膨脹系數(shù)、優(yōu)良的力學(xué)和光學(xué)特性，石英晶體被用于電子、精密光學(xué)和激光技術(shù)、光通信、X-射線光學(xué)和壓力傳感器等方面。投射范圍0.150- 4.0 m and 50- 1000 m反射率no=1.5350, n e=1.5438 1Reflecti8.2% 2d mve Loss密度32.65 g/cm 3熔點1710° C, 1657 ° C分子量60.06熱導(dǎo)率|C:11.7 W/(m - K) 20 ° C; AC: 6.5比熱744 J/(kg

12、' K)熱膨脹系數(shù)| C: 7.97 x 10-6 / C ; AC： 13.37 x 10-6 / ° C 0 - 80° C硬度740 (Indenter load 500g)楊氏模量| C: 97; AC： 76.5 GPa 25° C彈力系數(shù)C11 = 86.6; C12 = 6.7; C13 = 12.4; C14 = 17.8; C33= 106.4; C44 =58 GPa介電常量| C: 4.27 30 MHz 25 ° C; AC: 4.34材料類型單晶晶體結(jié)構(gòu)三角晶系，32, a = 4.9138 ?, c = 5.4052

13、?應(yīng)用偏振光學(xué)、壓電元件，紫外濾波，F(xiàn)IR windows注思石英的使用溫度不得超過1200攝氏度，并且，在遇到HF及熱濃堿時會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)Nd:YAG晶體（摻鉉鈕鋁石榴石）Nd:YAG單晶是最重要的激光晶體，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療和科學(xué)領(lǐng)域。主要優(yōu)點是：低出光閾 值、高增益，高效率，低1064 nm損耗；同時還有高光學(xué)質(zhì)量、熱傳導(dǎo)性好、抗熱沖擊和機械強度高特性，使得 Nd:YAG成為了連續(xù)，脈沖和鎖模激光的最合適和商品化的激光晶體。Nd:YAG晶體也廣泛用于各種固體激光器系統(tǒng)：倍頻連續(xù)波、高能量Q開關(guān)，倒空腔等等。參數(shù)如下:化討；Nd:Y3A15Q2晶體結(jié)構(gòu)立方晶系晶格常數(shù)12.01?摻雜度.一 -3-1.2 x 1020 cm熔點1970 ° C密度，一，34.56 g/cm莫氏硬度8.5折射率1.82熱膨脹系數(shù)7.8 x 10 6 /K 111, 0 -250 ° C熱導(dǎo)率14 W/m /K 20 ° C, 10.5 W /m /K 100 ° C